EP1355112A1 - Verfahren zur Kühlung von Roststäben für Verbrennungsroste, Roststab und Verfahren zur Herstellung eines Roststabes - Google Patents
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- EP1355112A1 EP1355112A1 EP02008673A EP02008673A EP1355112A1 EP 1355112 A1 EP1355112 A1 EP 1355112A1 EP 02008673 A EP02008673 A EP 02008673A EP 02008673 A EP02008673 A EP 02008673A EP 1355112 A1 EP1355112 A1 EP 1355112A1
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
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- F23H2900/00—Special features of combustion grates
- F23H2900/03021—Liquid cooled grates
Definitions
- the invention relates to a method for cooling grate bars for combustion grates, especially for feed and poker grates, according to the preamble of claim 1, a grate bar for combustion grates, especially feed and poker grates, according to the preamble of the claim 7 and a method for producing a grate bar according to the preamble of claim 25.
- Thrust combustion grates can be used as feed grids or feed grids be trained and have rigid and movable Rust elements, which carry out strokes and the kiln transport it on as a burning layer.
- FIG. 7 shows a feed grate 30 according to the state of the Technology shown very schematically.
- the moving grate 30 consists of roof tiles arranged one above the other and grate steps 31 movable relative to each other, which in usually from several grate elements lying side by side or grate bars 31, 32 exist. Thereby change rigid Grate bars 32 with movable grate bars 33.
- Figure 8 shows the feed grate 30 with the in the feed position, movable grate bars 33.
- the fuel 34 in particular domestic and commercial waste as well as biomass, via a loading area 35 applied to the rigid grate steps 31 and through the movable grate bars 32 gradually as burning Layer 36 transported and burned.
- the ash falls into a slag chute 37.
- a combustion chamber 38 usually becomes a water-cooled tube walls 39 Steam boiler plant formed.
- the grate bars usually consist of a high-alloy Material, such as cast chrome steel, for high wear resistance and ensure heat resistance.
- a high-alloy Material such as cast chrome steel
- the temperature limit for chlorine-induced Corrosion can drop to below 300 ° C, i.e. to to a value that is usually achieved with grate bars becomes.
- a coolant for example Water to be cooled.
- FIG. 9 shows a grate bar 40 cooled with cooling water Longitudinal section shown.
- the cast iron, hollow grate bar 40 has a cavity 41, which of cooling water is flowed through.
- the grate bar 40 is using a Bolt 44 movably mounted.
- the well-known cast iron, hollow grate bars not suitable for higher pressures.
- the maximum area of application is at pressures of about 3 to 4 bar and thus maximum water temperatures of 110 +/- 10 ° C to water hammer to avoid when the boiling temperature is reached.
- Water-cooled grate bars with a cavity and baffles in the cavity and an inlet and outlet near the base of the grate are known from EP 0 621 449 A1.
- EP 0 811 803 A2 discloses a grate with grate elements and liquid cooling, which are constructed in three parts and consist of a central main part with straight bores for the cooling liquid and two-sided side parts with deflections for the cooling liquid. According to DE 196 22 424 C2, the straight bores or channel sections should have a narrow cross section of 20 to 500 mm 2 in order to improve the heat transfer between the coolant and the grate element.
- the water-cooled described in DE 196 50 742 C1 Combustion grate has a meandering shape in each grate bar Canal, whose longitudinally oriented channel sections are arranged parallel to the direction of thrust.
- Several grate bars each form a grate bar block, and the cooling channels are about connectors that form a connecting channel have, and the end via inlet and outlet pieces connected to the cooling water supply or discharge.
- Grate bars for combustion grates are also known, which Have cast-in cooling tubes for a coolant.
- Figure 10 shows a longitudinal section and Figure 11 is a plan view of such a grate bar 45.
- the cooling water is the cast-in cooling pipe 46 in turn via an inlet connection 42 fed and via an outlet nozzle 43 discharged on the underside of the grate bar 45.
- head End are 45 nozzles 47 for combustion air in the grate bar trained so that this is directed to the grate surface becomes.
- the same reference numerals have been used for identical features as used in Figure 9.
- Poured-in pipes as cooling channels also have rust levels of the grate described in DE 196 48 128 A1.
- the tubes are essentially transverse to the longitudinal direction of the Arranged rust and meandering.
- the pipe division is adapted to the thermal load, the pipe pitch is larger in particular at the grate bar base than at the grate bar head and the distance of the parallel, transverse to the grate longitudinal direction arranged pipe sections in the head area the least is.
- the serpentine or meandering, cast in Cooling pipes have the advantage that there are no dead corners arise in the cooling water flow and a vapor bubble free Cooling water flow is secured.
- An introduction to Heat of the grate in the cooling water is imperative an air gap-free connection of the grate bar material with the cast-in cooling pipes.
- the casting temperature In the manufacture of the grate bars the casting temperature must therefore be chosen so high that the surface of the cooling pipes melts and with welded to the material of the grate bar.
- the casting technology Manufacturing process of the grate bars with cast cooling tubes is also complex. It also keeps coming back before that the melting temperature of the cast iron, in particular in the area of the pipe crown of the cooling pipe is too high and the overheated pipe crown collapses.
- grate bars Another disadvantage of the known grate bars is the process-related small grate bar widths of around 240 to 400 mm. For a combustion grate with a width of For example, 5 m is therefore necessary for each grate level about 12 to 20 grate bars with the help of pipe fittings connect to.
- a flexible connection is required in the longitudinal direction of the combustion grate with every second movable grate level.
- a grate size of 9 m 2 for example, this means that approx. 60 to 90 flexible and fault-prone connections must be provided below the grate covering.
- the invention has for its object to provide a method for cooling grate bars for combustion grates, in particular for feed and fire grates, as well as a grate bar for combustion grates and a method for its production, which enable particularly efficient cooling, and low production costs , require operation and maintenance and have an extremely low susceptibility to faults and a long service life.
- the object is related to the method for cooling grate bars by the characteristics of the Claim 1, in relation to the grate bar for combustion grates by the features of claim 7 and in relation to the manufacture of such a grate bar by the features of claim 25 solved.
- Practical and advantageous Refinements are in the subclaims and in the description of the figures contain.
- a basic idea of the invention can be seen in a particularly efficient and effective cooling of the To reach grate bars through cooling pipes, which in recesses, especially in grooves, of horizontally divided Grate bars are arranged to conduct heat.
- the grate bars For efficient cooling of the grate bars, it is advantageous that in the grooves of the lower and upper grate plate, which is advantageously mirror-symmetrical are and become a cross section according to the used Cooling tubes complement, especially thin-walled and deformable cooling tubes can be inserted. If those a perfect fit on the groove walls of the lower and upper Grate plates are in contact, is a particularly good heat conduction the grate heat in the coolant, for example Cooling water, achieved.
- the coolant for example Cooling water
- the cooling tubes have a circular cross section have and the recess in the lower and upper grate plate designed as complementary half-grooves his.
- the heat-conducting material which is advantageously elastic and temperature resistant in one Clearance between the cooling pipe and the recesses or grooves arranged in the lower or upper grate plate.
- Such a material largely becomes heat-resistant connection between an inserted one Cooling pipe and the grate plates reached, and the higher heat flow densities in the grate bars can effectively in the Cooling pipe and the coolant are derived.
- the gap width of the space can be in the range of about 0.1 mm to about 5 mm can be selected, the gap widths of the heat-conducting material used, the maximum thermal rust load, the material of the grate bars or the lower and upper grate plate and from the maximum and minimum temperature of the available cooling water depends.
- heat-conducting material can be in the space metallic material, for example a metal alloy like a lead-tin alloy, or shells made of metal powder, for example aluminum-metal powder shells, or a non-metallic material can also be introduced. If highly heat-conductive and elastic aluminum-metal powder shells it is advantageous to use this pre-heated in the grooves of the lower and upper grate plate to press.
- the upper grate plate It can be useful for easy loosening of the upper grate plate be a metal foil in the groove or on the top To place the cooling grate on the cooling grate. This will make the Replacement of the upper grate plate made easier.
- the grate bar is for one Combustion grate, especially for a feed and Poker grate, only in the area of the lower grate plate with recesses or grooves and a cooling tube inserted therein Mistake.
- the grooves of the lower grate plate are then expediently for the complete reception of the cooling tube trough-shaped, and the cooling tube can in one be thermally conductive filling compound.
- the top grate plate which is advantageously made of a high-alloy Cast material is made, can then be made relatively thin be what is beneficial to manufacturing costs effect.
- the cooling tube and the thermally conductive filling compound can be advantageous to reach the flat contact surface.
- the cooling pipe have a flattened apex. This flattened The crown improves heat conduction into the upper grate plate due to a larger contact area and a permanent one Contact pressure.
- the grooves and the cooling tube are serpentine or wave-like arranged in the grate bar or in the two grate plates and have parallel sections and arc areas. In the arc areas, it is advisable to expand the grooves by the lengths x and y to be made wider, with the expansion lengths x and y taking thermal expansion into account of the cooling pipe +/- the thermal expansion of the grate plates can be specified are.
- a coolant cooling water in a pressure range from about 4 to 64 bar can be used.
- the cooling water of the Water circulation of the boiler system can be used.
- a horizontally divided grate bar is produced, by a lower grate plate and an upper grate plate, especially made of different materials become. At least be in the lower grate plate recesses in the area of a contact surface, advantageously Grooves, for partial or full inclusion introduced a cooling tube for a coolant, for example cast or milled. After inserting the Cooling tube in the recesses become the upper grate plate and the lower grate plate using fasteners pressed together and connected.
- the cooling tubes have a wall thickness of have at least 0.6 mm and at most 4.5 mm and a perfect fit rest on the groove walls.
- a thermally conductive material for example a temperature resistant elastic filling compound
- the Gap width of the space can be 0.1 mm to about 5 mm.
- trough-shaped grooves in the lower grate plate in the event of cooling water failure and a Liquefaction of the filling compound prevents draining. at The filling mass can be put back into operation harden without loss.
- a filling compound a sintered mass or a combination of materials heat-conducting, elastic and temperature-resistant fabrics be used.
- the trained according to the invention Grate bars in relation to the previously known grate bars can have a greater length L.
- the length L can be up to to be 3200 mm. This will increase the number of water-side Connections reduced by up to 80%.
- Another major advantage is that at the horizontally divided and expediently cast Rust bars the proportion of high-alloy, costly Casting material for the upper grate plates compared to the gray cast iron of the lower grate plates less and for example is only a third.
- the disassembled upper grate plates with relatively little effort, especially unscrewed. A loosening of the water side Connections are not required.
- the exchange of the Upper grate plates can be done quickly and with little staff as well as with relatively short plant downtimes be performed.
- Another advantage is that it is horizontal divided grate bars inserted pipes fewer pipe connections need and no cast noses as flow obstacles are formed as well as larger diameters can have. This results in a flow stability of the cooling water, and with less pipe-side resistance can use larger amounts of cooling water for more effective Cooling be enforced.
- Cooling pipes allow high cooling water pressures, for example up to 64 bar, which is why the cooling of the combustion grate directly into the water circulation system of the steam boiler system can be involved.
- the few flexible pipe connections are also advantageous, which in the immediate vicinity of the grate walls can be installed so that maintenance can also be carried out during ongoing operation from the outside is possible.
- the grate bars can therefore be designed in this way that they meet the respective requirements regarding thermal rust load, cooling water pressure and Correspond to cooling water quality. Also pickling the cooling pipes is possible.
- the grate bars according to the invention also have the failure of Cooling water excellent dry running properties.
- a suitable choice of materials for the cooling tubes and the heat-conducting Materials or filler in the space between the cooling tubes and the recesses are when reintroduced damage to the cooling water in the hot grate bars effectively prevented by thermal shock.
- a grate bar 2 is shown, which for rigid and movable grate elements of a combustion grate, for example a feed grate according to the figures 7 and 8, can be used.
- the grate bar 2 is divided horizontally and has a lower one Grate plate 3 and an upper grate plate 4.
- a cooling tube 10 which has a circular cylindrical cross section, horizontally arranged so that it is half in the bottom Grate plate 3 and added in the upper grate plate 4 is.
- a cooling tube 10 which has a circular cylindrical cross section, horizontally arranged so that it is half in the bottom Grate plate 3 and added in the upper grate plate 4 is.
- the lower grate plate 3 and in the upper grate plate 4 recesses as semi-cylindrical Grooves 6, 7 arranged mirror-symmetrically. In these grooves 6, 7, the cooling tube 10 is inserted, and then the lower and upper grate plate 3, 4 connected flush.
- Screws are provided as fastening elements 11 and recessed at the top in the upper grate plate 4 and fastening openings 12 in the lower grate plate 3 educated.
- the lower grate plate 3 and the upper grate plate 4 are for a flush connection with contact surfaces 13, 14 provided, which are flat ground, so that after screwing a tight system and heat conductive Connection between the cooling tube 10 and the lower and upper grate plate 3, 4 is guaranteed.
- Combustion air is 22 nozzles in the area of the grate rod head 47 trained.
- a Bolt 44 is provided for the movable mounting of the grate bar 2.
- In the lower grate plate 3 is in the area of the grate rod head 22 an inlet connection 24 for the coolant, especially cooling water.
- An outlet nozzle 25 is formed in the area of the grate bar foot 23.
- the cross section according to Figure 2 conveys the formation of the Cooling tube 10 with parallel longitudinal sections 15 and arc areas 16, which are provided on the end face.
- Arc regions 16 are the grooves 6, 7 by the expansion lengths x and y made wider, which is the thermal expansion of the cooling pipe 10 and the grate plates 3.4.
- the length L of the grate bar can be up to about 3200 mm.
- FIG. 8 illustrates that depending from the different materials of the bottom Grate plate 3 and upper grate plate 4 a metallic material, for example a metal alloy such as a lead-tin alloy 17 in the space 8 of the lower grate plate 3 can be introduced while in the space 8 of the upper, made of a high-alloy cast material Grate plate 4 is a non-metallic material, for example a sintered mass can be provided.
- a metallic material for example a metal alloy such as a lead-tin alloy 17 in the space 8 of the lower grate plate 3 can be introduced while in the space 8 of the upper, made of a high-alloy cast material
- Grate plate 4 is a non-metallic material, for example a sintered mass can be provided.
- the grooves 6, 7 the lower or upper grate plate 3, 4 a uniform Material, in this case a lead-tin alloy 17, introduced.
- the alternative design of a grate bar 2 according to FIG. 5 shows a cooling tube 10, which is completely in the lower Grate plate 3 is added.
- the grooves are 6 of the lower grate plate 3 as full grooves and approximately trough-shaped educated.
- the Groove 6 has the function of a tub in which a heat-conducting Material, e.g. a filling compound 17, 18, also at possible liquefaction is safely absorbed.
- a grate bar 2 shown in FIG. 6 corresponds essentially the grate bar according to Figure 5.
- Das Cooling tube 10 has a width of 10 to 16 mm provided with a flattened apex 20 which the Heat conduction in the upper grate plate 4 by a larger one Contact surface and a permanent contact pressure improved.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kühlung von Roststäben für Verbrennungsroste, insbesondere für Vorschubund Schürroste, sowie einen Roststab, insbesondere für derartige Verbrennungsroste und ein Verfahren zur Herstellung des Roststabes. Um eine besonders effiziente Kühlung von Roststäben zu ermöglichen und einen Roststab mit einer besonders großen Korrosionsbeständigkeit bei niedrigen Fertigungs- und Betriebskosten zu schaffen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, horizontal geteilte Roststäbe vorzusehen und mit Ausnehmungen, beispielsweise Rillen, in den Anlageflächen zur wärmeleitenden Aufnahme von Kühlrohren zu versehen. Die horizontal geteilten Roststäbe weisen eine untere und obere Rostplatte auf, welche nach Einlegen des Kühlrohres in die Rillen zusammengepresst und miteinander verbunden werden (Figur 1). <IMAGE>
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kühlung von Roststäben
für Verbrennungsroste, insbesondere für Vorschub-
und Schürroste, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1,
einen Roststab für Verbrennungsroste, insbesondere Vorschub-
und Schürroste, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
7 und ein Verfahren zur Herstellung eines Roststabes gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 25.
Es ist bekannt, die Verbrennung von Haus- und Gewerbemüll
sowie von Biomassen auf Verbrennungsrosten durchzuführen,
welche als Schubverbrennungsroste ausgebildet sind. Die
Schubverbrennungsroste können als Vorschubroste oder Rückschubroste
ausgebildet sein und weisen starre und bewegliche
Rostelemente, welche Schürhübe ausführen und das Brenngut
als brennende Schicht weiter transportieren, auf.
In Figur 7 ist ein Vorschubrost 30 gemäß dem Stand der
Technik stark schematisiert dargestellt. Der Vorschubrost
30 besteht aus dachziegelartig übereinander angeordneten
und relativ zueinander bewegbaren Roststufen 31, welche in
der Regel aus mehreren nebeneinander liegenden Rostelementen
oder Roststäben 31, 32 bestehen. Dabei wechseln starre
Roststäbe 32 mit beweglichen Roststäben 33 ab. Figur 8
zeigt den Vorschubrost 30 mit den in Vorschubstellung befindlichen,
beweglichen Roststäben 33.
Zur Verbrennung wird der Brennstoff 34, insbesondere Haus-
und Gewerbemüll sowie Biomassen, über einen Beschickungsbereich
35 auf die starren Roststufen 31 aufgebracht und
durch die beweglichen Roststäbe 32 stufenweise als brennende
Schicht 36 weiter transportiert und verbrannt. Die Asche
fällt in einen Schlackenfallschacht 37. Ein Feuerraum 38
wird in der Regel aus wassergekühlten Rohrwänden 39 einer
Dampfkesselanlage gebildet.
Die Roststäbe bestehen in der Regel aus einem hochlegierten
Material, beispielsweise Chromstahl-Guss, um eine hohe Verschleißfestigkeit
und Hitzebeständigkeit zu gewährleisten.
Bei der Verbrennung hochkaloriger Rückstände, welche relativ
hohe Konzentrationen an Korrosionsprodukten wie Chlor,
Schwefel und dergleichen enthalten können, korrodieren die
Roststäbe lokal und/oder temporär bis zur Unbrauchbarkeit
des Rostbelages. Die Temperaturgrenze für chlorinduzierte
Korrosionen kann bis auf unter 300 °C sinken, d.h. bis
auf einen Wert, der bei Roststäben in der Regel erreicht
wird. Zur Vermeidung dieser korrosiven Temperaturgrenze und
zur Verringerung der Wärmebelastung ist es bekannt, Roststäbe
einzusetzen, welche mit Hilfe eines Kühlmittels, beispielsweise
Wasser, gekühlt werden.
In Figur 9 ist ein mit Kühlwasser gekühlter Roststab 40 im
Längsschnitt dargestellt. Der gusseiserne, hohle Roststab
40 weist einen Hohlraum 41 auf, welcher von Kühlwasser
durchflossen wird. An der Unterseite des Roststabes 40 sind
ein Eintrittsstutzen 42 und ein Austrittsstutzen 43 für das
Kühlwasser angeordnet. Der Roststab 40 ist mit Hilfe eines
Bolzens 44 beweglich gelagert.
Es hat sich gezeigt, dass konstruktionsbedingt in den
Hohlräumen derartiger Roststäbe keine ausreichende Strömungsgeschwindigkeit
des Kühlmittels erzielt werden kann
und dass es zu einer Dampfblasenbildung in sogenannten
Totecken oder Toträumen kommt. Die Folgen sind lokale Korrosionen,
Wasserleckagen und dadurch bedingte Anlagenstillstände.
Außerdem sind die bekannten gusseisernen, hohlen Roststäbe
für höhere Drücke nicht geeignet. Der maximale Einsatzbereich
liegt bei Drücken von etwa 3 bis 4 bar und damit bei
maximalen Wassertemperaturen von 110 +/- 10°C, um Wasserschläge
bei Erreichen der Siedetemperatur zu vermeiden.
Wassergekühlte Roststäbe mit einem Hohlraum und Schikanen
in dem Hohlraum sowie einem Zu- und Ablauf nahe dem Roststabfuss
sind aus der EP 0 621 449 A1 bekannt.
In der EP 0 811 803 A2 ist ein Rost mit Rostelementen und
Flüssigkeitskühlung bekannt, welche dreiteilig ausgebildet
sind und aus einem mittleren Hauptteil mit geradlinigen
Bohrungen für die Kühlflüssigkeit und beidseitigen Seitenteilen
mit Umlenkungen für die Kühlflüssigkeit bestehen.
Nach der DE 196 22 424 C2 sollen die geradlinigen Bohrungen
bzw. Kanalabschnitte einen engen Querschnitt von 20 bis
500 mm2 aufweisen, um den Wärmeübergang zwischen Kühlmittel
und Rostelement zu verbessern.
Der in der DE 196 50 742 C1 beschriebene wassergekühlte
Verbrennungsrost weist in jedem Roststab einen mäanderförmigen
Kanal auf, dessen längsorientierten Kanalabschnitte
parallel zur Schubrichtung angeordnet sind. Mehrere Roststäbe
bilden jeweils einen Roststabblock, und die Kühlkanäle
sind über Verbindungsstücke, welche einen Verbindungskanal
aufweisen, und endseitig über Ein- und Auslaßstücke
mit der Kühlwasserzu- bzw. -abführung verbunden.
Diese bekannten Roststäbe weisen nicht die erforderliche
Korrosionsbeständigkeit auf und erfordern eine relativ
aufwändige Fertigung.
Bekannt sind außerdem Roststäbe für Verbrennungsroste, welche
eingegossene Kühlrohre für ein Kühlmittel aufweisen.
Figur 10 zeigt einen Längsschnitt und Figur 11 eine Draufsicht
eines derartigen Roststabes 45. Das Kühlwasser wird
dem eingegossenen Kühlrohr 46 wiederum über einen Eintrittsstutzen
42 zugeführt und über einen Austrittsstutzen
43 an der Unterseite des Roststabes 45 abgeführt. Kopfseitig
sind in dem Roststab 45 Düsen 47 für Verbrennungsluft
ausgebildet, so dass diese auf die Rostfläche geleitet
wird. Für identische Merkmale wurden die gleichen Bezugszeichen
wie in Figur 9 verwendet.
Eingegossene Rohre als Kühlkanäle weisen auch die Roststufen
des in der DE 196 48 128 A1 beschriebenen Rostes auf.
Die Rohre sind im Wesentlichen quer zur Längsrichtung des
Rostes und mäanderförmig angeordnet. Die Rohrteilung ist
der thermischen Belastung angepasst, wobei die Rohrteilung
insbesondere am Roststabfuß größer als am Roststabkopf ist
und der Abstand der parallelen, quer zur Rostlängsrichtung
angeordneten Rohrabschnitte im Kopfbereich am geringsten
ist.
Die schlangenförmig oder mäanderförmig ausgebildeten, eingegossenen
Kühlrohre haben den Vorteil, dass keine Totecken
in dem Kühlwasserdurchlauf entstehen und eine dampfblasenfreie
Kühlwasserströmung gesichert ist. Eine Einleitung der
Roststabwärme in das Kühlwasser erfordert jedoch zwingend
eine luftspaltfreie Verbindung des Roststabmaterials mit
den eingegossenen Kühlrohren. Bei der Herstellung der Roststäbe
muss deshalb die Gießtemperatur so hoch gewählt werden,
dass die Oberfläche der Kühlrohre aufschmilzt und mit
dem Material des Roststabes verschweißt. Der gießtechnische
Herstellungsprozess der Roststäbe mit eingegossenen Kühlrohren
ist zudem aufwändig. Außerdem kommt es immer wieder
vor, dass die Schmelztemperatur des Gusseisens, insbesondere
im Bereich des Rohrscheitels des Kühlrohres, zu hoch ist
und der überhitzte Rohrscheitel einbricht. In dem Kühlrohr
werden die bekannten und nicht detektierbaren Gusszapfen
gebildet, welche zu einer Strömungsbehinderung des Kühlmittels
führen. Die Folgen sind Strömungsinstabilitäten und
Wasserschläge sowie eine partiell unzureichende Kühlung,
eine Überhitzung der Roststäbe, abgerissene Kühlwasser-Verbindungsschläuche,
Anlagenstillstand und relativ hohe Reparaturaufwändungen.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Roststäbe sind die verfahrensbedingten,
geringen Roststabbreiten von etwa 240 bis
400 mm. Für einen Verbrennungsrost mit einer Breite von
beispielsweise 5 m ist es deshalb notwendig, für jede Roststufe
etwa 12 bis 20 Roststäbe mit Hilfe von Rohrverschraubungen
zu verbinden.
Darüber hinaus ist in Längsrichtung des Verbrennungsrostes
bei jeder zweiten beweglichen Roststufe eine flexible Verbindung
erforderlich. Bei einer Rostgröße von z.B. 9 m2
bedeutet dies, dass ca. 60 bis 90 flexible und störanfällige
Verbindungen unterhalb des Rostbelages vorgesehen werden
müssen.
Sowohl die Anordnung als auch die Zahl dieser Verbindungen
bewirken im Zusammenhang mit den unterschiedlichen wasserseitigen
Widerständen in den Roststäben die bekannten Strömungsinstabilitäten,
welche partielle Dampfbildungen generieren,
in deren Folge Dampfwasserschläge und Schäden am
Rostbelag und an den Verbindungselementen der Kühlwasserversorgung
auftreten können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zur Kühlung von Roststäben für Verbrennungsroste,
insbesondere für Vorschub- und Schürroste, sowie einen
Roststab für Verbrennungsroste und ein Verfahren zu dessen
Herstellung zu schaffen, welche eine besonders effiziente
Kühlung ermöglichen, sowie geringe Kosten für die Herstellung,
den Betrieb und Instandhaltung erfordern und eine
außerordentlich geringe Störanfälligkeit und eine hohe Lebensdauer
aufweisen.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe in Bezug auf das Verfahren
zur Kühlung von Roststäben durch die Merkmale des
Anspruchs 1, in Bezug auf den Roststab für Verbrennungsroste
durch die Merkmale des Anspruchs 7 und in Bezug auf
die Herstellung eines derartigen Roststabes durch die Merkmale
des Anspruchs 25 gelöst. Zweckmäßige und vorteilhafte
Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und in der Figurenbeschreibung
enthalten.
Ein Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden,
eine besonders effiziente und wirkungsvolle Kühlung der
Roststäbe durch Kühlrohre zu erreichen, welche in Ausnehmungen,
insbesondere in Rillen, von horizontal geteilten
Roststäben wärmeleitend angeordnet werden.
Indem erfindungsgemäß die Roststäbe horizontal geteilt werden
und eine untere Rostplatte und eine obere Rostplatte
vorgesehen ist, besteht die vorteilhafte Möglichkeit, die
Ausnehmungen bzw. Rillen zur Aufnahme der Kühlrohre in die
Herstellung der unteren und oberen Rostplatte zu integrieren
und beispielsweise einzugießen oder einzufräsen. Nach
Einlegen der Kühlrohre in die Rillen, insbesondere der unteren
Rostplatte, wird die obere Rostplatte aufgelegt. Mit
Hilfe von Befestigungselementen, insbesondere Schrauben,
werden beide Rostplatten zusammengepresst und miteinander
verbunden, so dass die Kühlrohre wärmeleitend angeordnet
sind.
Für eine effiziente Kühlung der Roststäbe ist es vorteilhaft,
dass in die Rillen der unteren und oberen Rostplatte,
welche vorteilhafterweise spiegelsymmetrische ausgebildet
sind und sich zu einem Querschnitt entsprechend den verwendeten
Kühlrohren ergänzen, besonders dünnwandige und
verformbare Kühlrohre eingelegt werden können. Wenn diese
passgenau an den Rillenwandungen der unteren und oberen
Rostplatten anliegen, wird eine besonders gute Wärmeleitung
der Roststabwärme in das Kühlmittel, beispielsweise
Kühlwasser, erzielt.
Aufgrund der horizontal geteilten Roststäbe besteht des
Weiteren die vorteilhafte Möglichkeit, die obere Rostplatte
aus einem hochlegierten Gussmaterial herzustellen, während
die untere Rostplatte aus einem unlegierten und preisgünstigeren
Grauguss bestehen kann. Mit Hilfe von plan geschliffenen
Anlagenflächen der unteren und oberen Rostplatte
wird eine gute Wärmeleitung auch über die untere Rostplatte
in das Kühlrohr und eine außerordentlich effiziente
Kühlwirkung durch die erfindungsgemäße Kühlrohr-Rostplatten-Klemmverbindung
erreicht.
In aller Regel werden die Kühlrohre einen kreisrunden Querschnitt
aufweisen und die Ausnehmung in der unteren und
oberen Rostplatte als sich ergänzende Halbrillen ausgebildet
sein. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Rillen
prismatisch bzw. mit einem polygonalen Querschnitt einzuarbeiten
und entsprechende Kühlrohre einzulegen.
Bei der Verbrennung hochkaloriger Abfälle und Biomassen,
wie beispielsweise Stabilat (durch Trockenstabilisierung
aus Abfall erzeugter, lagerstabiler Ersatzbrennstoff), RDF
(Refuse Derived Fuel) oder Altholz, kann es sich als zweckmäßig
erweisen, eine weitgehend wärmewiderstandsfreie Verbindung
zwischen den eingelegten Kühlrohren und der unteren
und oberen Rostplatte mit Hilfe eines wärmeleitenden Materials
herzustellen.
Zweckmäßigerweise wird das wärmeleitende Material, welches
vorteilhaft elastisch und temperaturresistent ist, in einem
Zwischenraum zwischen dem Kühlrohr und den Ausnehmungen
bzw. Rillen in der unteren bzw. oberen Rostplatte angeordnet.
Durch ein derartiges Material wird eine weitgehend
wärmewiderstandsfreie Verbindung zwischen einem eingelegten
Kühlrohr und den Rostplatten erreicht, und die höheren Wärmestromdichten
in den Roststäben können wirkungsvoll in das
Kühlrohr und das Kühlmittel abgeleitet werden.
Die Spaltbreite des Zwischenraums kann im Bereich von etwa
0,1 mm bis etwa 5 mm gewählt werden, wobei die Spaltbreiten
von dem verwendeten wärmeleitenden Material, der maximalen
thermischen Rostbelastung, dem Material der Roststäbe bzw.
der unteren und oberen Rostplatte und von der maximalen und
minimalen Temperatur des verfügbaren Kühlwassers abhängt.
Als wärmeleitendes Material kann in den Zwischenraum ein
metallisches Material, beispielsweise eine Metalllegierung
wie eine Blei-Zinn-Legierung, oder Schalen aus Metallpulver,
beispielsweise Aluminium-Metallpulver-Schalen, oder
auch ein nichtmetallisches Material eingebracht werden.
Wenn hoch wärmeleitende und elastische Aluminium-Metallpulver-Schalen
verwendet werden, ist es vorteilhaft, diese
hoch vorgewärmt in die Rillen der unteren und oberen Rostplatte
einzupressen.
Für ein leichtes Lösen der oberen Rostplatte kann es zweckmäßig
sein, eine Metallfolie in die Rille bzw. auf den oberen
Kühlscheitel des Kühlrosts zu legen. Dadurch wird der
Austausch der oberen Rostplatte erleichtert.
In einer alternativen Ausbildung ist der Roststab für einen
Verbrennungrost, insbesondere für einen Vorschub- und
Schürrost, nur im Bereich der unteren Rostplatte mit Ausnehmungen
bzw. Rillen und einem darin eingelegten Kühlrohr
versehen. Die Rillen der unteren Rostplatte sind dann
zweckmäßigerweise zur vollständigen Aufnahme des Kühlrohres
wannenförmig ausgebildet, und das Kühlrohr kann in einer
wärmeleitenden Füllmasse eingebettet sein. Die obere Rostplatte,
welche vorteilhafterweise aus einem hochlegierten
Gussmaterial besteht, kann dann relativ dünn ausgeführt
werden, was sich vorteilhaft auf die Herstellungskosten
auswirkt.
Das Kühlrohr und die wärmeleitende Füllmasse können vorteilhaft
bis zu der planen Anlagefläche reichen.
In einer weiteren alternativen Ausbildung kann das Kühlrohr
einen abgeflachten Scheitel aufweisen. Dieser abgeflachte
Scheitel verbessert die Wärmeleitung in die obere Rostplatte
aufgrund einer größeren Anlagefläche und einem permanenten
Anpressdruck.
Die Rillen und das Kühlrohr sind schlangen- oder wellenartig
in dem Roststab bzw. in den zwei Rostplatten angeordnet
und weisen parallele Abschnitte und Bogenbereiche auf. In
den Bogenbereichen ist es zweckmäßig, die Rillen um Expansionslängen
x und y breiter auszuführen, wobei die Expansionslängen
x und y unter Berücksichtigung der Wärmedehnung
des Kühlrohres +/- der Wärmedehnung der Rostplatten vorgebbar
sind.
Für eine wirkungsvolle Kühlung der Roststäbe ist es vorteilhaft,
dass als Kühlmittel Kühlwasser in einem Druckbereich
von etwa 4 bis 64 bar eingesetzt werden kann. Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass das Kühlwasser des
Wasserumlaufs der Kesselanlage verwendet werden kann.
Erfindungsgemäß wird ein horizontal geteilter Roststab hergestellt,
indem eine untere Rostplatte und eine obere Rostplatte,
insbesondere aus unterschiedlichen Materialien, gefertigt
werden. Wenigstens in die untere Rostplatte werden
im Bereich einer Anlagefläche Ausnehmungen, vorteilhafterweise
Rillen, zur teilweisen oder vollständigen Aufnahme
eines Kühlrohres für ein Kühlmittel eingebracht, beispielsweise
eingegossen oder eingefräst. Nach dem Einlegen des
Kühlrohres in die Ausnehmungen werden die obere Rostplatte
und die untere Rostplatte mit Hilfe von Befestigungselementen
zusammengepresst und miteinander verbunden.
Vorteilhaft ist es, wenn die Kühlrohre eine Wandstärke von
mindestens 0,6 mm und höchstens 4,5 mm haben und passgenau
an den Rillenwandungen anliegen.
Wenn ein wärmeleitendes Material, beispielsweise eine temperaturresistente
elastische Füllmasse, in einem Zwischenraum
zwischen dem Kühlrohr und der Rillenwandung angeordnet
wird, kann die Kühlwirkung weiter verbessert werden. Die
Spaltbreite des Zwischenraums kann 0,1 mm bis etwa 5 mm betragen.
Bei wannenartig ausgebildeten Rillen in der unteren Rostplatte
wird bei einem Ausfall von Kühlwasser und einer
Verflüssigung der Füllmasse ein Abfließen vermieden. Bei
Wiederinbetriebnahme des Kühlwasserflusses kann die Füllmasse
verlustlos härten. Zweckmäßigerweise kann als Füllmasse
eine Sintermasse oder eine Materialkombination aus
wärmeleitenden, elastischen und temperaturresistenten Stoffen
verwendet werden.
Es ist vorteilhaft, dass die erfindungsgemäß ausgebildeten
Roststäbe im Verhältnis zu den bisher bekannten Roststäben
eine größere Länge L aufweisen können. Die Länge L kann bis
zu 3200 mm betragen. Dadurch wird die Zahl der wasserseitigen
Anschlüsse um bis zu 80% reduziert.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass bei
den horizontal geteilten und zweckmäßigerweise gegossenen
Roststäben der Anteil des hochlegierten, kostenaufwändigen
Gussmaterials für die oberen Rostplatten im Vergleich zu
dem Grauguss der unteren Rostplatten geringer und beispielsweise
nur ein Drittel beträgt. Außerdem können die
oberen Rostplatten mit relativ geringem Aufwand demontiert,
insbesondere abgeschraubt werden. Ein Lösen der wasserseitigen
Anschlüsse ist nicht erforderlich. Der Austausch der
oberen Rostplatten kann rasch und mit einem geringen Personalaufwand
sowie mit relativ kurzen Anlagestandzeiten
durchgeführt werden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die in die horizontal
geteilten Roststäbe eingelegten Rohre weniger Rohrverbindungen
benötigen und keine Gussnasen als Durchströmungshindernisse
gebildet werden sowie größere Durchmesser
aufweisen können. Daraus resultiert eine Durchströmungsstabilität
des Kühlwassers, und bei kleinerem rohrseitigen Widerstand
können größere Kühlwassermengen für eine effektivere
Kühlung durchgesetzt werden.
Aufgrund der eingelegten Kühlrohre können Klunker in den
Rostplatten nicht zu Schäden, welche ein Auswechseln der
Roststäbe und einen Anlagestillstand erfordern, führen.
Auch ein Bruch eine Roststabes führt nicht zangsläufig zum
Stillstand der Anlage.
Die in die horizontal geteilten Roststäbe eingelegten
Kühlrohre erlauben hohe Kühlwasserdrücke, beispielsweise
bis zu 64 bar, weshalb die Kühlung des Verbrennungsrostes
direkt in das Wasserumlaufsystem der Dampfkesselanlage
eingebunden werden kann.
Vorteilhaft sind außerdem die wenigen beweglichen Rohranschlüsse,
welche in unmittelbarer Nähe der Rostwandungen
installiert werden können, so dass eine Wartung auch während
des laufenden Betriebs von außen möglich ist.
Von Vorteil ist außerdem, dass eine beliebige Materialkombination
der oberen Rostplatte, unteren Rostplatte, der
Kühlrohre und der wärmeleitenden Materialien bzw. Füllmasse
möglich ist. Die Roststäbe können deshalb derart ausgebildet
werden, dass sie den jeweiligen Anforderungen hinsichtlich
thermischer Rostbelastung, Kühlwasserdruck und
Kühlwasserqualität entsprechen. Auch ein Beizen der Kühlrohre
ist möglich.
Die erfindungsgemäßen Roststäbe haben zudem bei Ausfall des
Kühlwassers ausgezeichnete Trockenlaufeigenschaften. Durch
eine geeignete Materialwahl der Kühlrohre und der wärmeleitenden
Materialien bzw. Füllmasse in dem Zwischenraum zwischen
den Kühlrohren und den Ausnehmungen werden bei Wiedereinleitung
des Kühlwassers in die heißen Roststäbe Schäden
durch Thermoschockwirkung wirkungsvoll verhindert.
Zudem ist die Fertigung der erfindungsgemäßen Roststäbe
außerordentlich einfach und kostengünstig.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung weiter
erläutert. In dieser zeigen in einer stark schematisierten
Darstellung
- Fig. 1
- einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Roststab;
- Fig. 2
- einen Querschnitt gemäß Linie II-II in Figur 1;
- Fig. 3
- einen vergrößerten Aussschnitt eines alternativ ausgebildeten Roststabes;
- Fig. 4
- einen vergrößerten Ausschnitt einer zweiten alternativen Ausbildung eines Roststabes;
- Fig. 5
- einen vergrößerten Ausschnitt einer dritten alternativen Ausbildung eines Roststabes und
- Fig. 6
- einen vergrößerten Ausschnitt einer weiteren alnativen Ausbildung eines Roststabes.
In den Figuren 1 und 2 ist ein Roststab 2 gezeigt, welcher
für starre und bewegliche Rostelemente eines Verbrennungsrostes,
beispielsweise eines Vorschubrostes gemäß den Figuren
7 und 8, verwendet werden kann.
Der Roststab 2 ist horizontal unterteilt und weist eine untere
Rostplatte 3 und eine obere Rostplatte 4 auf.
Zur Kühlung des Roststabes 2 ist ein Kühlrohr 10, welches
einen kreiszylindrischen Querschnitt aufweist, horizontal
derart angeordnet, dass es jeweils zur Hälfte in der unteren
Rostplatte 3 und in der oberen Rostplatte 4 aufgenommen
ist. Zu diesem Zweck sind in der unteren Rostplatte 3 und
in der obere Rostplatte 4 Ausnehmungen als halbzylindrische
Rillen 6, 7 spiegelsymmetrisch angeordnet. In diese Rillen
6, 7 wird das Kühlrohr 10 eingelegt, und danach werden die
untere und obere Rostplatte 3, 4 bündig miteinander verbunden.
Als Befestigungselemente 11 sind Schrauben vorgesehen und
kopfseitig versenkt in der oberen Rostplatte 4 angeordnet
sowie Befestigungsöffnungen 12 in der unteren Rostplatte 3
ausgebildet. Die untere Rostplatte 3 und obere Rostplatte 4
sind für eine bündige Verbindung mit Anlageflächen 13, 14
versehen, welche plan geschliffen ausgebildet sind, so dass
nach dem Verschrauben eine dichte Anlage und wärmeleitende
Verbindung zwischen dem Kühlrohr 10 und der unteren und
obere Rostplatte 3, 4 gewährleistet ist. Zur Zuführung von
Verbrennungluft sind im Bereich des Roststabkopfes 22 Düsen
47 ausgebildet. Im Bereich des Roststabfußes 23 ist ein
Bolzen 44 zur beweglichen Lagerung des Roststabes 2 vorgesehen.
In der unteren Rostplatte 3 ist im Bereich des Roststabkopfes
22 ein Eintrittsstutzen 24 für das Kühlmittel,
insbesondere Kühlwasser, vorgesehen. Ein Austrittsstutzen
25 ist im Bereich des Roststabfußes 23 ausgebildet.
Der Querschnitt nach Figur 2 vermittelt die Ausbildung des
Kühlrohres 10 mit parallelen Längsabschnitten 15 und Bogenbereichen
16, welche stirnseitig vorgesehen sind. In den
Bogenbereichen 16 sind die Rillen 6, 7 um die Expansionslängen
x und y breiter ausgeführt, welche die Wärmedehnung
des Kühlrohres 10 und der Rostplatten 3,4 berücksichtigen.
Die Länge L des Roststabes kann bis etwa 3200 mm betragen.
Zwischen dem Kühlrohr 10 und den Rillen 6, 7 der unteren
und oberen Rostplatte 3, 4 ist ein Zwischenraum 8 ausgebildet,
welcher aus den vergrößerten Ausschnitten eines Roststabes
2 gemäß den Figuren 3 bis 6 deutlicher hervorgeht.
In dem Zwischenraum 8 kann zur Verbesserung der Wärmeableitung
aus dem Roststab 2 in das Kühlrohr 10 und Kühlmittel
ein wärmeleitendes Material, beispielsweise ein metallisches
Material 17 oder ein nichtmetallisches Material 18,
angeordnet werden. Figur 3 verdeutlicht, dass in Abhängigkeit
von den unterschiedlichen Materialien der unteren
Rostplatte 3 und oberen Rostplatte 4 ein metallisches Material,
beispielsweise eine Metalllegierung wie eine Blei-Zinn-Legierung
17 in dem Zwischenraum 8 der unteren Rostplatte
3 eingebracht werden kann, während in dem Zwischenraum
8 der oberen, aus einem hochlegierten Gussmaterial bestehenden
Rostplatte 4 ein nichtmetallisches Material, beispielsweise
eine Sintermasse, vorgesehen werden kann.
Bei dem Kühlrohr 10 gemäß Figur 4 ist in den Rillen 6, 7
der unteren bzw. oberen Rostplatte 3, 4 ein einheitliches
Material, in diesem Fall eine Blei-Zinn-Legierung 17, eingebracht.
Um das Abheben der oberen Rostplatte 4 zu vereinfachen,
ist außerdem eine Metallfolie 19 an der Wandung
der Rille 7 der oberen Rostplatte 4 eingelegt.
Die alternative Ausbildung eines Roststabes 2 gemäß Figur 5
zeigt ein Kühlrohr 10, welches vollständig in der unteren
Rostplatte 3 aufgenommen ist. Zu diesem Zweck sind die Rillen
6 der unteren Rostplatte 3 als Vollrillen und etwa wannenförmig
ausgebildet. In den Zwischenraum 8 wurde ein elastisches,
temperaturresistentes und wärmeleitendes Material
eingefüllt, welches bis zu der Anlagefläche 13 reicht und
eine wärmewiderstandfreie Verbindung zwischen dem eingelegten
Kühlrohr 10 und den Rostplatten 3, 4 gewährleistet. Die
Rille 6 hat die Funktion einer Wanne, in welcher ein wärmeleitendes
Material, z.B. eine Füllmasse 17, 18, auch bei
einer eventuellen Verflüssigung sicher aufgenommen ist.
Die in Figur 6 gezeigte Variante eines Roststabes 2 entspricht
im Wesentlichen dem Roststab gemäß Figur 5. Das
Kühlrohr 10 ist jedoch auf einer Breite von 10 bis 16 mm
mit einem abgeflachten Scheitel 20 versehen, welcher die
Wärmeleitung in die obere Rostplatte 4 durch eine größere
Anlagefläche und einen permanenten Anpressdruck weiter
verbessert.
Claims (30)
- Verfahren zur Kühlung von Roststäben für Verbrennungsroste, insbesondere für Vorschub- und Schürroste, bei welchem Hausmüll, Gewerbemüll oder Biomassen verbrannt und die Roststäbe von einem Kühlmittel durchflossen werden,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel durch Kühlrohre geführt wird, welche in Rillen von horizontal geteilten Roststäben wärmeleitend angeordnet werden. - Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel in verformbaren, wärmeleitenden Kühlrohren, welche in die Rillen der horizontal geteilten Roststäbe eingelegt werden, geführt wird. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel in Kühlrohren, welche mit einer engen Passung in die Rillen der horizontal geteilten Roststäbe eingelegt werden, geführt wird. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel in Kühlrohren geführt wird, welche mit einem Zwischenraum in den Rillen der horizontal geteilten Roststäbe angeordnet und in ein wärmeleitentes Material eingebettet werden, welches in den Zwischenraum eingebracht wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlmittel Kühlwasser in einem Druckbereich von 4 bis 64 bar in den Kühlrohren geführt wird. - Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass Kühlwasser aus dem Wasserumlauf der Kesselanlage eingesetzt wird. - Roststab für einen Verbrennungsrost, insbesondere für Vorschub- und Schürroste zur Verbrennung von Hausmüll, Gewerbemüll oder Biomassen, mit wenigstens einem Hohlraum für ein Kühlmittel, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Roststab (2) horizontal geteilt ausgebildet ist und eine untere Rostplatte (3) und eine obere Rostplatte (4) aufweist,
dass Ausnehmungen (6, 7) wenigstens in der unteren Rostplatte (3) ausgebildet sind,
dass in die Ausnehmungen (6, 7) ein Kühlrohr (10) zur Führung des Kühlmittels wärmeleitend angeordnet ist und
dass die untere Rostplatte (3) und obere Rostplatte (4) unter Einpressung des Kühlrohres (10) verbunden sind. - Roststab nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die obere Rostplatte (4) aus einem hochlegierten Gussmaterial und die untere Rostplatte (3) aus einem unlegierten Grauguss besteht und mit Hilfe von Befestigungselementen (11) bündig verbunden sind. - Roststab nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass als Ausnehmungen Rillen (6, 7) in der unteren Rostplatte (3) und oberen Rostplatte (4) ausgebildet sind und dass der gemeinsame Querschnitt der Rillen (6, 7) dem Querschnitt des einzulegenden Kühlrohres (10) entspricht. - Roststab nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbildung der Rillen (6, 7) in die Herstellung der unteren Rostplatte (3) und oberen Rostplatte (4) integriert ist. - Roststab nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen (6, 7) passgenau zu dem einlegbaren Kühlrohr (10) ausgebildet sind und dass als Kühlrohr (10) ein verformbares Rohr in die Rillen (6, 7) einpressbar ist. - Roststab nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlrohr (10) eine Wandstärke im Bereich von etwa 0,6 mm bis 4,5 mm aufweist. - Roststab nach einem der Ansprüche 7 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die untere Rostplatte (3) und obere Rostplatte (4) Anlageflächen (13, 14) aufweisen, welche zwischen den Rillen (6, 7) zur Aufnahme des Kühlrohres (10) plan geschliffen ausgebildet sind. - Roststab nach einem der Ansprüche 7 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen (6, 7) und das Kühlrohr (10) horizontal angeordnet sind und parallele Längsabschnitte (15) und diese verbindende Bogenbereiche (16) aufweisen, dass die parallelen Längsbereiche (15) parallel zueinander und zu dem Roststabkopf (22) bzw. Roststabfuß (23) verlaufen und die Bogenbereiche (16) stirnseitig angeordnet sind und dass ein Eintrittsstutzen (24) für das Kühlmittel nahe dem Roststabkopf (22) und ein Austrittsstutzen (25) nahe dem Roststabfuß (23) in der unteren Rostplatte (3) ausgebildet sind. - Roststab nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen (6, 7) im Bereich des Eintrittsstutzens (24) und Austrittsstutzens (25) sowie in den Bogenbereichen (16) um Expansionslängen (x, y), welche die Wärmedehnung der Rostplatten (3, 4) und der Kühlrohre (10) berücksichtigen, breiter ausgebildet sind (Figur 2). - Roststab nach einem der Ansprüche 7 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kühlrohr (10) und den Rillen (6, 7) ein Zwischenraum (8) zur Aufnahme eines wärmeleitenden, elastischen Materials (17, 18) ausgebildet ist. - Roststab nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, dass als wärmeleitendes, elastisches Material ein metallisches Material (17), beispielsweise eine Metalllegierung oder Schalen aus einem Metallpulver, oder ein nichtmetallisches Material (18) oder eine Materialkombination eingebracht ist. - Roststab nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltbreite des Zwischenraums (8) und das verwendete wärmeleitende, elastische Material (17, 18) bzw. die Materialkombination in Abhängigkeit von der maximalen thermischen Belastung des Verbrennungsrostes, dem Material der Roststäbe (2) und von dem Temperaturbereich des Kühlmittels festlegbar sind. - Roststab nach einem der Ansprüche 16 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltbreite des Zwischenraums (8) wenigsstens 0,1 mm und höchstens 5 mm beträgt. - Roststab nach einem der Ansprüche 7 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigsten in den Rillen (7) der oberen Rostplatte (4) eine Metallfolie (19) angeordnet ist. - Roststab nach einem der Ansprüche 7 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, dass die untere Rostplatte (3) Rillen (6) aufweist, welche zur vollständigen Aufnahme des Kühlrohres (10) wannenförmig ausgebildet sind. - Roststab nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, dass die obere Rostplatte (4), welche aus einem hochlegierten Gussmaterial besteht, dünner als die untere Rostplatte (3) aus Grauguss ausgebildet ist. - Roststab nach Anspruch 21 oder 22,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlrohr (10) einen abgeflachten Scheitel (20) aufweist und dass der abgeflachte Scheitel (20) einen wärmeleitenden Bereich in der Anlagefläche (13) der unteren Rostplatte (3) bildet. - Roststab nach einem der Ansprüche 7 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, dass in der unteren Rostplatte (3) und oberen Rostplatte (4) Befestigungsöffnungen (12) zur Aufnahme von Befestigungselementen (11) für eine Kühlrohr-Rostplatten-Klemmverbindung ausgebildet sind. - Verfahren zur Herstellung eines Roststabes, insbesondere nach einem der Ansprüche 7 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, dass eine untere Rostplatte (3) und eine obere Rostplatte (4) hergestellt und wenigstens in die untere Rostplatte (3) Ausnehmungen (6, 7) zur teilweisen oder vollständigen Aufnahme eines Kühlrohres (10) für ein Kühlmittel eingebracht werden, und dass nach Einlegen des Kühlrohres (10) in die Ausnehmungen (6, 7) die obere Rostplatte (4) und untere Rostplatte (3) mittels Befestigungselementen (11) zusammengepresst und miteinander verbunden werden. - Verfahren nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet, dass als Ausnehmungen Rillen (6, 7) in der unteren Rostplatte (3) und oberen Rostplatte (4) eingegossen oder eingefräst werden, dass als Kühlrohr (10) ein dünnwandiges, verformbares Rohr eingelegt wird und für eine gute Wärmeleitung passgenau an den Rillenwandungen der unteren Rostplatte (3) und oberen Rostplatte (4) anliegt. - Verfahren nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwischenraum (8) zwischen den Rillen (6, 7) und dem Kühlrohr (10) mit einem elastischen, temperaturresistenten und wärmeleitenden Material (9) ausgefüllt wird. - Verfahren nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet, dass das elastische, temperaturresistente, wärmeleitende Material (9) in Form von Schalen aus einem Metallpulver, beispielsweise Aluminium-Metallpulverschalen (17) hochvorgewärmt in die Rillen (6, 7) eingepresst wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 28,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlrohr (10) in Rillen (6) der unteren Rostplatte (3) eingelegt und in einer Füllmasse (17, 18) aus einem elastischen, temperaturesistenten und wärmeleitenden Material (9) eingebettet wird, wobei die Füllmasse (17, 18) bei steigender Roststabtemperatur, beispielsweise bei einem Ausfall des Kühlmittels, verflüssigt und unter Vermeidung eines Abfließens bei Wiederinbetriebnahme des Kühlmittelflusses verlustlos gehärtet wird. - Verfahren nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlrohr (10) mit einem oberen, abgeflachten Rohrscheitel (20) unter Spannung zwischen der unteren Rostplatte (3) und oberen Rostplatte (4) eingebaut wird.
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